試論水利工程建筑物結構設計的技術創新與實際應用

宋 迪

（赤峰市水利規劃設計研究院 內蒙古赤峰市 024000）

試論水利工程建筑物結構設計的技術創新與實際應用

宋 迪

（赤峰市水利規劃設計研究院 內蒙古赤峰市 024000）

隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平在不斷的提高，水利建筑工程施工的質量得到了人們越來越多的關注，并且人們對其提出的要求也越來越多。并且水利建筑工程是基礎設施建設事業中重要的組成部分，其能否良好的發展直接關系到我國基礎設施建設事業可持續發展的狀況。從我國目前的水利建筑工程發展的狀況來看，其在具體的建設實踐中還存在著很多的問題，存在的這些問題在很大程度上限制了我國水利工程的發展，所以當前我國水利工程的建設發展繼續解決存在的這些問題，促進我國基礎建設事業健康可持續的發展。

水利工程；建筑物；結構設計

前言：隨著國家的不斷發展和進步，水利建設在國家發展中得到了越來越多的重視，其中，水利工程建筑物結構設計作為水利工程建設前期重要環節，也得到了一定程度的改革和優化。

1 水利工程結構建設中存在的問題

1.1 不重視水利建筑工程施工的勘探工作

水利建筑工程的施工前期，要嚴格的對水利設施進行勘探，因為勘探可以及時發現工程實施準備環節存在的問題，對水利建筑工程施工的整個過程起到了積極的作用。但是在很多的水利建筑工程項目實施過程中，勘探工作并沒有受到重視，而且現在我國的工程勘探技術水平仍然沒有很大的提升，所以工程施工建筑設計中的勘探工作實施效果滯后。對后期的工程建設造成不良的影響。主要表現在勘探工作不能順利的進行，工程成本預算就不能進行有效的管理和控制，造成后期施工工程經費的緊張，造成工程實施的難度增加。

1.2 水利建筑工程項目的法人責任不明確

現在我國政府逐漸加大了對水利建筑工程施工過程的管理強度，為了最大程度的縮短工期，不考慮施工單位的主體性，不考慮施工單位施工的具體情況，強制性的進行工程的干預。政府這樣的工程參與的方式，不但不能保證水利建筑工程施工的質量，還會造成施工單位因為工期的壓力，不能符合實際標準的質量要求。水利建筑工程直接關系到我國的民生事業，如果工程施工的質量不能符合實際的標準，會阻礙我國經濟的可持續發展。造成這些狀況的主要原因是水利建筑結構建設的項目法人不能明確自身的責任。

2 水利工程建筑物結構設計優化

2.1 混凝土結構設計優化

（1）科學合理配比混凝土原料

在混凝土結構優化設計過程中，保證混凝土原料的科學合理配比是首要策略，不僅可以減少混凝土結構的麻面、孔洞等缺陷，還對控制裂縫、襯砌防滲等有明顯的幫助作用。具體而言，細度模數在2.0-3.0之間的砂應當是水利工程中混凝土結構設計的首選材料，繼而將單層混凝土鋪設厚度控制在 30-50厘米范圍內，分層攤鋪、搗振均勻，同時鋼筋架構要校準位置、精確焊接，才可為混凝土結構設計的安全性和穩定性保駕護航。

（2）優化設計混凝土裂縫控制

水利工程的裂縫控制是混凝土結構優化設計的重要方面。要實現對結構裂縫控制的優化設計，設計人員一方面要結合工程運行環境、水文壓力、地勢壓力等要素，綜合考量混凝土結構的極限承載力，從而選用與之相匹配標號的鋼筋和混凝土；另一方面，現代水利工程在彎拉構件方面的裂縫控制，要選擇恰當的桿件，嚴格控制混凝土的裂縫寬度。

（3）優化設計混凝土圍巖穩定

水利工程中混凝土結構的優化設計，要著力研究圍巖的水壓承載能力。因為只有圍巖的水壓承載能力強，才能夠選用不襯砌或非限裂混凝土襯砌的方案，對降低工程成本、提高工程質量意義重大。因此，設計人員要根據平緩或陡坡地表面的相關準則，優先衡量圍巖結構的最小覆蓋厚度，并通過精測的測量和計算確定混凝土圍巖穩定系數。

（4）優化設計混凝土襯砌防滲

混凝土結構設計中的襯砌類型非常多，主要可分為裂襯砌與非裂襯砌兩大類。技術人員首先要根據圍巖穩定程度選擇科學合理的襯砌方案，而后對襯砌與圍巖的承載力進行聯合模擬。同時對鋼筋混凝土進行支護、對岔管進行布局，預估滲透、裂縫等問題的出現概率，從而做出相當的技術設計調整，以致力于降低混凝土襯砌滲漏的出現幾率。

2.2 建筑平面設計

(1)通常由水工專業、電氣專業、水機專業等提出水利工程建筑物設計程序中各專業設備的布置要求，然后水利工程建筑物的平面布置形式由水工專業和建筑專業共同確定，建筑專業主要對建筑在總圖布置中與交通的關系進行把握，確保建筑物本身設計滿足相應的規范與要求，例如使用尺度、防火、安全性等方面。最后水利工程建筑物設計人員要將主動性充分的發揮出來，有效使用與綜合利用建筑空間。

(2)水利工程建筑物有著獨特的特點，需要按照水工設計規范對其結構進行布局，并要結合水利工程的具體情況，滿足機泵設備等安裝的具體要求，在和建筑專業配合方面需要進行多方面的溝通和協調。在水利建筑藝術化創作設計中，水工設計為其提供了技術支持，并且也促進了新型景觀水利的營造、城市化水利工程的發展。通過巧妙的結合水工和建筑設計，能夠起到節約成本、優化設計、優化環境的作用。積極的提升水利工程建筑設計水平有助于水利工程整體水平的提高。只有通過積極的探索和創新才能夠促進水利工程更好的發展。

2.3 建筑造型設計。

(1)建筑造型設計需要將建筑的一些性格特征反應出來，例如溫文爾雅，小家碧玉、粗獷豪放，不拘一格、注重歷史文脈、強調現代高科技韻味等等。同時建筑所表現的性格特征需要結合其所處的環境，而不是憑空設計出來的。并且處于相同環境的一組建筑間，其由于體量的不同，所表現出來的性格也會有所不同，這一組建筑間就顯得統一而各有差異。例如，通常將泵房的平面設計成矩形，其有著較高的高度，較大的體量，一般大度豪邁是其所表現出來的性格特征。而通常這類建筑不同于公共建筑有著形體上的對比、組合關系，因此在設計當中要注重細節，將其本身較大的體量盡可能的利用，對其細部通過開窗方式、墻面與柱子關系的進退等手法進行豐富，避免其單調。例如在泵房配電房毗鄰設計中，通過對靠在一起的配電房的利用，使其形成一個形體組合，統一考慮泵房、配電房，使其組合效果較為豐富。

(2)而在啟閉機房加兩側橋頭堡類的建筑設計時，因機房的長度較長，有時有著幾百米的長度，因此可以將“韻律”的造型手段應用到設計當中，以每跨作為一個造型因素，從而形成一系列有節奏、韻律的線性體量。而作為端部的收尾，可以將橋頭堡設計成類似交響曲尾部高潮的形式，其體量較高也將會成為整個工程的標志性建筑，吸引人的注意力。而水利工程建筑物到底是采用何種風格，例如現代、仿古、歐陸式等，需要根據當前的一些流行因素以及建設單位的意見，更多是要對當地的環境、地理、人文等進行綜合考慮。

結束語：

水利建筑工程是我國基礎設施建設事業的重要組成部分，并且隨著我國社會經濟和科學技術的發展，國家和人民對其重視程度在不斷提高，應當加強對水利建筑設計的研究。

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1007-6344（2016）10-0047-01